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控制阀Cv、Kv和C的换算及详尽推导过程

不同单位制的控制阀流量系数(Cv、Kv和C)都是控制阀在固定压差下,单位时间内控制阀全开流通水的体积,Cv、Kv和C存在Cv=1.156Kv,Cv=1.167C的关系。本文分享Cv、Kv和C三者的定义、单位、换算及详尽推导过程。

1、流量系数的定义
控制阀流通能力是指特定流体在特定温度下,当阀两端为单位压差时,单位时间内流经控制阀的流体体积数,采用不同单位制时有不同表达方式。

①流量系数C的定义
给定行程下,温度为5-40℃的水, 阀两端压差为1kgf/cm2时,每小时流经调节阀的体积(以m3表示)。C是流量系数的通用 符,我国过去曾长期使用,以前称流通能力C。

②流量系数Kv的定义
给定行程下,阀两端压差为102kPa时,温度为5-40℃的水,每小时流经调节阀的体积(以m3表示)。Kv是国际单位制流量系数。

③流量系数Cv的定义
给定行程下,阀两端压差为1lb/in2时,温度为60℉的水,每分钟流经调节阀的体积(以美国加仑U.S gal表示)。Cv是英制流量系数。

2、不同单位制公式推导
①流通能力C计算公式及单位
流通能力C计算公式
当γ/γ0=1,Q=1m3/h,△P=1kgf/cm2时,如C定义为1,则N=1。则流通能力C的公式及单位如下:

公式中C为流通能力;Q单位为m3/h;γ/γ0为比重;△P单位为kgf/cm2。

②流量系数Cv计算公式及单位

当ρ/ρ0=1,Q=1USgal/min,△P=1lb/in2,如定义Cv=1,则N=1。则流量系数Cv的公式及单位如下:

其中Cv为流量系数;Q单位为USgal/min;ρ/ρ0为比密度;△P单位为lb/in2。

③流量系数Kv计算公式及单位

当ρ/ρ0=1,Q=1m3/h,△P=100kPa时,若Kv=1,则N=0.1。则流量系数Kv的公式及单位如下:

其中Kv为流量系数;Q单位为m3/h;ρ/ρ0为比密度;△P单位为kPa。

3、流通能力C、流量系数Kv、流量系数Cv的换算
①流量系数Cv与流通能力C的关系
式中知:Q单位为USgal/min;ρ/ρ0为比密度;△P单位为lb/in2。
当C=1时,Q=1m3/h,γ/γ0=1(即ρ/ρ0=1),△P=1kgf/cm2时,用C=1的条件代入Cv计算公式则为:

从计算结果得知:C=1与Cv=1.167是等值的(即Cv=1.167C)。

②Cv与Kv的换算
当Kv=1时,Q=1m3/h,ρ/ρ0=1,△P=100kPa代入Cv计算公式,进行单位换算:
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